現澆混凝土樓板出現裂縫的原因和防治措施

2021-08-17 15:27:15 字數 4735 閱讀 6062

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建築物的抗滲能力,影響建築物的使用功能,而且會引起鋼筋的鏽蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建築物的承載能力。本文對混凝土程中常見的一些樓板裂縫問題進行了認真研究、**分析,並針對具體情況提出了一些預防措施。

隨著我國經濟的發展,人民生活水平的提高,人們對住宅建設的質量要求也在不斷提高。前幾年的住宅建設中的鋼筋混凝土預製板構件,由於其本身在構造上存在著一些缺陷,即整體性及抗震性較差,不能滿足現階段安全性要求,因此在近幾年的住宅建設中逐漸被鋼筋混凝土現澆板所替代,但是,隨著鋼筋混凝土現澆板在房屋建設工程中的推廣和應用,混凝土現澆板的裂縫問題也越來越成為人們關注的焦點。在施工中應盡量採取有效預防措施控制裂縫產生,使結構盡可能不出現裂縫或儘量減少裂縫的數量和寬度,尤其要盡量避免有害裂縫的出現,從而確保工程質量。

混凝土裂縫產生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;由外荷載作用引起的裂縫;有養護環境不當引起的裂縫等等。在實際工程施工中要區別對待,如何有效防止裂縫的產生是我們需解決的問題。

1、混凝土工程中常見裂縫及預防

1.1混凝土收縮裂縫及其預防

混凝土施工中為保證其和易性,混凝土中加入的水分往往是水泥水化作用所需水分的4~5倍。這部分游離水蒸發後,在混凝土內部留下許多毛細孔,混凝土就會產生體積收縮,這種變形稱為游離水蒸發收縮。另外水泥水化作用也會引起混凝土的體積收縮,這種變形稱為混凝土自收縮。

混凝土的這種本身存在微細裂縫是它的一種特性。

根據試驗測定,混凝土的最終收縮量約為0.002%~0.0045%,混凝土收縮值的大小和水泥品種、用量、拌和水量、骨料規格、振搗密實性和養護好壞有關。

如潮濕條件下養護的混凝土,其收縮值比在乾燥條件下的混凝土收縮量減少6%~8%。施工中常見的混凝土收縮裂縫有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、乾燥收縮裂縫3種。

1.1.1塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。普通混凝土所含的水分少,在泌水和毛細管的雙重作用下使混凝土的體積收縮小而且較均勻,所以普通混凝土較少產生塑性收縮裂縫。對於幫浦送混凝土而言,因其所含的水分較多,若環境溫度高、風速大而且乾燥,水分揮發迅速,混凝土的泌水和毛細管提公升水的綜合作用還低於水的揮發作用時,使混凝土表層脫水速度遠大於混凝土內層提供水的速度,造成了混凝土面層體積收縮大,若這時混凝土還未產生足夠的強度,則在混凝土表面產生塑性收縮裂縫。

商品混凝土因運輸距離長,為防止流動性損失過大,常常加入緩凝劑、保塑劑等,更增加了形成塑性收縮裂縫的可能。因混凝土的塌落度大,對模板的側向壓力也大,使模板容易發生變形也會形成塑性裂縫。主要預防措施:

1.1.1.1 選用乾縮值較小早期強度較高的矽酸鹽或普通矽酸鹽水泥。

1.1.1.2 嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。

1.1.1.3澆築混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。

1.1.1.4及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。

1.1.1.5在高溫和大風天氣要設定遮陽和擋風設施,及時養護。

1.1.1.6採用二次振搗的施工工藝,特別是對表面積大而厚度小的混凝土板,通過振搗使混凝土的體積收縮減小而且均勻。

1.1.2沉降收縮裂縫及預防

沉降收縮裂縫產生的主要原因是混凝土澆築後,骨料顆粒沉降,水泥漿上浮,受到鋼筋或預埋件或大骨料的阻擋使混凝土相分離。此外,混凝土本身材料不均勻沉降也可以引起裂縫。預防此類裂縫的方法有:

1.1.2.1可採用稠度適當的低流動性混凝土。

1.1.2.2加強振搗,不能發生漏振現象。

1.1.2.3對於斷面相差大的結構物和剪力牆孔洞處,現澆管較深部位,靜止1~2h,讓混凝土沉降後,在與斷面或孔洞上部混凝土一起澆築。

1.1.2.4初凝前兩次振搗和兩次抹壓混凝土表面。

1.1.3乾燥收縮裂縫及預防

乾燥收縮的主要原因是混凝土在硬化後較長時間產生的水分蒸發引起的,且這種收縮是不可逆的。由於集料的乾燥收縮很小,因此混凝土的乾燥收縮主要是由於水泥乾燥收縮造成的。混凝土的水分蒸發、乾燥過程是由外向內、由表及裡,逐漸發展的,由於混凝土蒸發乾燥非常緩慢,產生乾燥收縮裂縫多數在乙個月以上,有時甚至一年半載,而且裂縫發生在表層很淺的位置,裂縫細微。

但是應當特別注意,由於碳化和鋼筋鏽蝕的作用,乾縮裂縫不僅嚴重損害薄壁結構的抗滲性和耐久性,也會使大體積的混凝土的表面裂縫發展為更嚴重的裂縫,影響結構的耐久性和承載能力。乾縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.

2mm之間,混凝土乾縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。主要預防措施:

1.1.3.1 選用收縮量較小的水泥,一般採用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。

1.1.3.

2混凝土的乾縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,乾縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑減少用水量,混凝土的收縮和泌水隨之減少。

1.1.3.3嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大於配合比設計所給定的用水量。

1.1.3.4採取混凝土內部埋設迴圈水管措施,可帶走部分混凝土水化熱;埋測溫管,能及時控制混凝土內外溫差。控制混凝土入模溫度;澆注完成後及時養護,做好保溫保濕工作。

1.1.3.5在混凝土結構中設定合適的收縮縫。

1.2 沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產生是由於結構構件坐落在未經處理或軟弱地基上。混凝土澆灌完後,因地基侵水引起不均勻沉降而導致。另外,混凝土因模板剛度不足,支撐間距過大或底部鬆動以及過早拆模也可以引起沉陷裂縫,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍後產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。

此類裂縫的主要表現形式多位深進或貫穿性,其位置與沉陷方向一致,較大的沉陷裂縫往往有一定的錯位,裂縫寬度與沉陷值成正比。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之後,沉陷裂縫也基本趨於穩定。

主要預防措施:

1.2.1 對鬆軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。

1.2.2 保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,並使地基受力均勻。

1.2.3防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。

1.2.4模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先後次序。

1.2.5在凍土上搭設模板時要注意採取一定的預防措施。

1.3溫度裂縫及其預防

溫度裂縫主要由於混凝土內外溫差過大而引起,混凝土澆築後,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱(當水泥用量在350~550 kg/m3,每立方公尺混凝土將釋放出17500~27500kj的熱量,從而使混凝土內部溫度公升達70℃左右甚至更高)。由於混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上公升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力(實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時,混凝土內便會產生大致在10mpa左右的拉應力)。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,此種裂縫可稱為內約束裂縫。

另一方面當混凝土後期均勻降溫時,由於混凝土自身的收縮特性,會受到地基、老混凝土墊層等的約束,在混凝土內部產生拉應力。這也會導致裂縫的產生,此種裂縫可稱為外約束裂縫。外約束裂縫一般發生在施工後2~3個月或更長時間,多在結構中部產生,裂縫較深或是貫穿性的,可以破壞結構的整體性。

溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結構,裂縫多平行於短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。

此種裂縫的出現會引起鋼筋的鏽蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

針對上述兩種主要的溫度裂縫,應採取以下幾種預防措施:

1.3.1內約束裂縫:

1.3.1.

1 原材料控制:水泥擬選用礦渣水泥或低標號水泥盡量降低水泥的水化熱;若遇炎熱天氣施工時應對混凝土骨料進行降溫處理;採用粉煤灰技術替換部分水泥用量來增加混凝土的後期強度,也會減少了水化熱的產生。

1.3.1.2 混凝土澆築控制:混凝土應分層澆築,振搗密實。其分層澆築厚度不宜大於50cm,便於混凝土的及時散熱。

1.3.1.3 混凝土的養護控制:應遵循以下原則即內外溫差不超過25度;降溫梯度不得大於2度/天,延緩降溫速度。養護時加強保濕保溫處理。

1.3.1.4混凝土配合比控制:配合比控制中除了原材料控制外還應注意合理規定混凝土的水灰比,摻加相應的外加劑。

1.3.1.5盡量利用混凝土的自身特性比如應力鬆弛效應,採取長時間養護,規定合理的拆模時間等措施。

1.3.2外約束裂縫:

1.3.2.1主要採取控制混凝土的澆築溫度、溫公升、減少溫差、改進施工操作工藝、改善結構約束入手來消減溫度應力。

1.3.2.2改善骨料級配摻加塊石。

1.3.2.3拌和水摻冰降低水溫,對骨料預冷降溫,以便於降低混凝土的入模溫度。

1.3.2.4對於大體積混凝土而言,可採用迴圈冷水管對混凝土進行降溫,使其內外溫差不超過25度。

1.3.2.5合理分縫分塊,對較長結構應設定後澆帶;對基岩或老混凝土墊層應在表面鋪設50~100mm砂墊層,以消除基岩約束和嵌固作用。

1.3.2.6應當適當配置溫度鋼筋,減少混凝土溫度應力。

1.3.2.7加強混凝土的養護,適當延長養護時間和拆模時間,使混凝土表面緩慢冷卻。

2、鋼筋混凝土現澆板裂縫產生的原因

商品混凝土現澆樓板裂縫主要分布在板角、板跨中以及樓面的凹凸部位,其中,板角45o裂縫普遍存在,樓板跨中裂縫的分布和數量呈現一定的隨機性,但以橫向、縱向最多,大跨度開間中部出現裂縫的機率較大,裂縫多為橫向,少數為縱向;縱向裂縫多發生在具有連續長橫牆(圈樑)附近;有時板麵會出現無規則的龜裂。

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